振动圆管内对流传热特性和场协同分析.pdf

第 4O卷 第 6期 石 油 化 工 设 备 Vo1．4O NO．6 2011年 11月 PETR0～CHEMICALEQUIPMENT NOV．2O11 文章编号 ：1000-7466(2011)06—0001-05 振动圆管内对流传热特性及场协同分析 吴艳阳，刘利军 ，喻九阳，林 纬，高九阳，杨文灏，刘 倩 (武汉工程大学 机 电工程学院，湖北 武汉 430073) 摘要 ：采用FLUENT动态网格技术，研究了某型固定管板式热交换器两折流板间换热圆管在振动条 件下管内流体的流动与传热特性，分析了不同振动参数对传热性能的影响。在文 中计算工况下，数值 计算结果及场协同分析表明，振动能强化传热，且其传热效果随振动频率和振幅的增加而增强，传热 强度最多提高71 。在半周期内，时相位为90。时管内传热性能最好。在 同一振动参数下，雷诺数越 小，强化效果越好 。对每一来流速度，存在临界振幅和频率，低于I临界值不能强化传热。 关键词：热交换器；动网格；振动；强化传热；场协同 中图分类号：TE965；TQ051．5；TK124 文献标志码 ：A ConvectiveHeatTransferCharacteristicsandFieldSynergy AnalysisInsideVibrationCircularTube WUYan—yang，L1ULi-jun，YUJiu’yang，L1NWei，GAOJiu—yang，YANGWen—hao，L1UQian (SchoolofElectricalandM echanicalEngineering，WuhanInstituteofTechnology， Wuhan430073，China) Abstract：DynamicmeshofcomputationalfluiddynamicssoftwareFLUENT wasusedtostudy thecharacteristicsofflow andheattransferinsidevibrationtubesbetweentwobafflesofacertain typeoffixedtubesheetheatexchangerandtogetthevelocityandtemperaturedistributionina cycle，andtheeffectofdifferentvibrationparametersonheattransferperformancewasanalyzed． Thecalculationconditioninthispaper，thenumericalresultsandfieldsynergyanalysisshow that vibrationwasfavorabletoheattransferenhancement，andtheeffectofwhichwasreinforcedwith theincreaseofvibrationfrequencyandamplitude，themaximum heatintensitywasincreasedby 71％．Inahalf-period，whentimephasewas90。，thebestheattransferperformanceinsidetubes wasobtained．Underthesamevibration parameters，thesmallertheReynoldsnumberis，the bettertheeffectofheattransferenhancementis．Foreveryinletvelocity，therearecriticalampli— rudeandfrequency．Ifvibrationparametersarelessthanthecriticalvalues，hea